城市顺直硬化河道生态改造方案生成方法及相关装置制造方法及图纸

本公开提供一种城市顺直硬化河道生态改造方案生成方法及相关装置，获取目标河道的基本信息；根据基本信息，计算得到目标河道的生态空间可改率；根据基本信息，构建目标河道的河道物理模型；基于河道物理模型，模拟目标河道的流场运动，得到稳定状态下的泥沙沉积长度，将泥沙沉积长度作为生态改造空间的长度；根据基本信息，计算得到生态改造空间的高度；根据基本信息、生态空间可改率、生态改造空间的长度和高度，计算得到生态改造空间的宽度；将生态改造空间的长度、高度和宽度，作为目标河道的生态改造方案。本公开提供的城市顺直硬化河道生态改造方案生成方案，能够实现水利防洪和生态改造的平衡。洪和生态改造的平衡。洪和生态改造的平衡。

【技术实现步骤摘要】
城市顺直硬化河道生态改造方案生成方法及相关装置


[0001]本公开涉及河道生态改造
，尤其涉及一种城市顺直硬化河道生态改造方案生成方法及相关装置。

技术介绍

[0002]城市河流作为城市的重要基础设施，既是城市防洪排涝和引水抗旱的通道，也是城市景观和市民休闲娱乐的重要组成部分，在城市的形成和发展中，河流作为多维变量，对城市生命、生态、生产以及生活格局的建设，都有着重要意义。
[0003]城市河道的设计一般以水利防洪优先，然而，河岸硬化，河道顺直，导致河流失去了自动力过程，破环了河道生态结构。随着“绿色城市”理念的不断号召，近年来，近自然生态法被不断的运用于河道生态改造，然而，还弯去直、水岸线自然化等措施虽然恢复了河道生态结构，却忽略了城市河道原有的排洪功能。
[0004]综上，在现有的河道生态改造工程中，尚未考虑河道空间是否足以支持此工程建设，难以实现水利防洪和生态改造的平衡。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本公开的目的在于提出一种城市顺直硬化河道生态改造方案生成方法及相关装置。
[0006]基于上述目的，本公开示例性实施例提供了一种城市顺直硬化河道生态改造方案生成方法，包括：
[0007]获取目标河道的基本信息；
[0008]根据所述基本信息，计算得到所述目标河道的生态空间可改率；
[0009]根据所述基本信息，构建所述目标河道的河道物理模型；
[0010]基于所述河道物理模型，模拟所述目标河道的流场运动，得到稳定状态下的泥沙沉积长度，将所述泥沙沉积长度作为生态改造空间的长度；
[0011]根据所述基本信息，计算得到所述生态改造空间的高度；
[0012]根据所述基本信息、所述生态空间可改率、所述生态改造空间的长度和所述生态改造空间的高度，计算得到所述生态改造空间的宽度；
[0013]将所述生态改造空间的长度、所述生态改造空间的高度和所述生态改造空间的宽度，作为所述目标河道的所述生态改造方案。
[0014]在一些示例性实施例中，所述获取目标河道的基本信息，具体包括：
[0015]获取目标河道的洪峰流量、河道宽度、河道高度、河道坡降和河道安全超高。
[0016]在一些示例性实施例中，所述根据所述基本信息，计算得到所述目标河道的生态空间可改率，具体包括：
[0017]利用公式计算所述目标河道的所述生态
空间可改率；
[0018]其中，P表示所述生态空间可改率，为所述目标河道的所述生态改造空间和所述目标河道的总空间的比值，Q
mp
表示所述洪峰流量，B表示所述河道宽度，H表示所述河道高度，I表示所述河道坡降，z表示所述河道安全超高。
[0019]在一些示例性实施例中，所述根据所述基本信息，构建所述目标河道的河道物理模型，具体包括：
[0020]利用AutoCAD构建所述目标河道的所述河道物理模型。
[0021]在一些示例性实施例中，所述基于所述河道物理模型，模拟所述目标河道的流场运动，得到稳定状态下的泥沙沉积长度，将所述泥沙沉积长度作为生态改造空间的长度，具体包括：
[0022]对所述河道物理模型进行网格化处理，得到网格化的河道物理模型；
[0023]基于所述网格化的河道物理模型，模拟所述目标河道的流场泥沙运动。
[0024]在一些示例性实施例中，所述对所述河道物理模型进行网格化处理，得到网格化的河道物理模型，具体包括：
[0025]利用ANSYS
‑
WorkBench
‑
Mesh对所述河道物理模型进行网格化处理。
[0026]在一些示例性实施例中，所述基于所述河道物理模型，模拟所述目标河道的流场运动，得到稳定状态下的泥沙沉积长度，将所述泥沙沉积长度作为生态改造空间的长度，具体包括：
[0027]利用Fluent模拟所述目标河道的流场泥沙运动。
[0028]在一些示例性实施例中，所述根据所述基本信息、所述生态空间可改率、所述生态改造空间的长度和所述生态改造空间的高度，计算得到所述生态改造空间的宽度，具体包括：
[0029]利用公式计算所述生态改造空间的宽度；
[0030]其中，b表示所述生态改造空间的宽度，P表示所述生态空间可改率，为所述目标河道的所述生态改造空间和所述目标河道的总空间的比值，B表示所述河道宽度，H表示所述河道高度，L表示所述河道长度，l表示所述生态改造空间的长度，h表示所述生态改造空间的高度。
[0031]基于同一专利技术构思，本公开示例性实施例还提供了一种城市顺直硬化河道生态改造方案生成装置，包括：
[0032]河道基本信息获取模块，被配置为获取目标河道的基本信息；
[0033]生态空间可改率计算模块，被配置为根据所述基本信息，计算得到所述目标河道的生态空间可改率；
[0034]河道物理模型构建模块，被配置为根据所述基本信息，构建所述目标河道的河道物理模型；
[0035]生态改造空间长度确定模块，被配置为基于所述河道物理模型，模拟所述目标河道的流场运动，得到稳定状态下的泥沙沉积长度，将所述泥沙沉积长度作为生态改造空间的长度；
[0036]生态改造空间高度确定模块，被配置为根据所述基本信息，计算得到所述生态改
等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0048]专利技术概述
[0049]相关的河道生态改造工程中，尚未考虑河道空间是否足以支持此工程建设，难以实现水利防洪和生态改造的平衡。
[0050]本公开的专利技术人发现，近年来全球气候变化，极端降雨增加洪水频发，河道调蓄空间尤为重要，盲目的河道生态改造工程存在抬高河道水位及河道底部雍水的可能性从而增加河道行洪压力；此外，城市扩容空间有限，盲目的河道生态扩容工程增加了城市压力，因此合理的利用河道内部空间至关重要。
[0051]为了解决上述技术问题，本公开从空间概念出发，将河道原有空间概念化为100％，其行洪之外的空间称为河道生态改造空间。本公开在遵循城镇河湖防洪标准和减轻城市扩容压力的前提下，通过河道行洪空间的极大值从而间接得出河道生态改造空间，并进一步得到河道生态改造方案，能在一定程度有效上避免现有硬化河道生态改造工程所造成的行洪风险。
[0052]应用场景总览
[0053]参考图1，其为本公开实施例提供的城市顺直硬化河道生态改造方案生成方法的应用场景示意图。该应用场景包括终端设备101、服务器102和数据存储系统103。其中，终端设备101、服务器102以及数据存储系统103之间均可通过有线或无线的通信网络连接。终端设备101包括但不限于桌面计算机、移动电话、移动电脑、平板电脑、媒体播放器、智能可穿戴设备、个人数字助理(pe本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市顺直硬化河道生态改造方案生成方法，其特征在于，包括：获取目标河道的基本信息；根据所述基本信息，计算得到所述目标河道的生态空间可改率；根据所述基本信息，构建所述目标河道的河道物理模型；基于所述河道物理模型，模拟所述目标河道的流场运动，得到稳定状态下的泥沙沉积长度，将所述泥沙沉积长度作为生态改造空间的长度；根据所述基本信息，计算得到所述生态改造空间的高度；根据所述基本信息、所述生态空间可改率、所述生态改造空间的长度和所述生态改造空间的高度，计算得到所述生态改造空间的宽度；将所述生态改造空间的长度、所述生态改造空间的高度和所述生态改造空间的宽度，作为所述目标河道的所述生态改造方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标河道的基本信息，具体包括：获取目标河道的洪峰流量、河道宽度、河道高度、河道坡降和河道安全超高。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述基本信息，计算得到所述目标河道的生态空间可改率，具体包括：利用公式计算所述目标河道的所述生态空间可改率；其中，P表示所述生态空间可改率，为所述目标河道的所述生态改造空间和所述目标河道的总空间的比值，Q
mp
表示所述洪峰流量，B表示所述河道宽度，H表示所述河道高度，I表示所述河道坡降，z表示所述河道安全超高。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述基本信息，构建所述目标河道的河道物理模型，具体包括：利用AutoCAD构建所述目标河道的所述河道物理模型。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述河道物理模型，模拟所述目标河道的流场运动，得到稳定状态下的泥沙沉积长度，将所述泥沙沉积长度作为生态改造空间的长度，具体包括：对所述河道物理模型进行网格化处理，得到网格化的河道物理模型；基于所述网格化的河道物理模型，模拟所述目标河道的流场泥沙运动。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述河道物理模型进行网格化处理，得到网格化的河道物理模型，具体包括：利用ANSYS
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WorkBen...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳，辛宇，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：